CN1203198C - 从铅锑粗合金中分离铅锑的方法 - Google Patents
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Abstract
一种从铅锑粗合金中熔析分离铅锑的方法，其特征在于，铅锑粗合金采用熔析炉进行一步或两步熔析产出粗铅，其中，一步熔析分离铅锑，是将含Pb≥62%的铅锑粗合金经一步熔析产出适于电解要求的含Pb≥78%的粗铅.两步熔析分离铅锑，是将含50%≤Pb＜60%的铅锑粗合金置于一步熔析炉中，按一步熔析条件进行熔析，产出含Pb62～70%的一次粗铅，再将一次粗铅置于二次熔析炉中进行二步熔析，产出含Pb78～84%的粗铅。二次熔析渣脱杂生产高铅锑锭，一、二次熔析渣低温吹炼、锑氧熔炼、精炼产出2号锑锭，从而达到了铅锑分离的目的，同时减少了设备投资，提高了炉床能力，降低成本，提高了粗铅质量，提高了铅锑的回收率，改善了劳动条件和工作环境。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种有色金属火法冶炼方法，特别适用于铅锑合金的分离和提取。
(二)、背景技术
脆硫铅锑矿是世界罕见的多金属复合硫化矿，除在我国的大厂矿田和澳大利亚某矿具有该矿种以外，其他地方均未发现。虽然脆硫铅锑矿只是大厂矿田主体锡矿选矿过程的附属回收产品，但其储量却居全国之首。因脆硫铅锑精矿成份复杂，给冶炼造成了极大的困难。自60年代初以来，国内许多科研院所和生产单位先后对该矿的冶炼方法选择进行了大量的研究工作。从最初的精矿沸腾焙烧—焙砂熔炼—粗合金吹炼—粗铅电解产铅锭和锑氧熔炼、精炼产高铅锑锭或2号锑锭的火法流程，以及Na2S浸出—电积产精锑的湿法流程，发展到以后的新氯化水解法，Na2S浸出—氧化法、蒸汽焙烧分离法、矿浆电解法等工艺。尽管这些工艺各有特点，然而除最原始的火法流程外，其它流程终因各种因素限制而无法形成产业化。而火法流程在铅锑粗合金高温吹炼产粗铅和锑氧熔炼、精炼产高铅锑锭或2号锑锭过程中，存在设备投资大、生产周期长、床能力低、成本高、粗铅含铅偏低、而含铜偏高、锑氧质量差以至脱杂难度大、铅锑直收率低、劳动强度大、生产环境差等缺陷。
(三)发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种从铅锑粗合金中熔析分离铅锑的方法，含Pb≥62％的铅锑粗合金经一步熔析直接产含Pb78～84％的粗铅，含50％≤Pb＜62％的铅锑粗合金经两步熔析也可产出含Pb78～84％的粗铅，含Pb8～12％的二次熔析锑渣送提锑工序可单独处理产高铅锑锭，含Pb＞12％的二次锑渣与一次锑渣合并送传统提锑工序生产高铅锑或2号锑锭，从而达到铅锑合金分离的目的。
本发明所采用的技术方案是：采用一种从铅锑粗合金中熔析分离铅锑的方法，其特征在于，铅锑粗合金采用熔析炉进行两步熔析分离铅锑，其中，
(1)两步熔析分离铅锑方法，其步骤是将含50％≤Pb＜60％、34.55％≤Sb＜45.95％的铅锑粗合金置于一步熔析炉中，按一步熔析条件进行熔析，产出含Pb62～70％的一次粗铅，然后将该粗铅置于二步熔析炉中进行二步熔析，产出含Pb78～84％的粗铅。
(2)两步熔析分离铅锑方法，其两步熔析条件为：一步熔析的高温熔析区温度为600～750℃，低温熔析区温度为350～440℃，熔析时间为80～120分钟/炉，熔析速度15～23公斤/分钟，二步熔析的条件是高温熔析区温度为520～650℃，低温熔析区温度为251.2～430℃，熔析时间为50～70分钟/炉，熔析速度26～36公斤/分钟。
所述铅锑粗合金采用熔析炉进行一步熔析产粗铅是将含Pb≥62％的铅锑粗合金置于熔析炉经一次熔析，即可产出合乎电解要求的含Pb78～84％的粗铅。
所述从铅锑粗合金中熔析分离铅锑的方法，是将一步或两步熔析过程中所产的一次锑渣与含Pb＞12％的二次锑渣送提锑工序生产高铅锑或2号锑锭，对于含铅8～12％的二次锑渣，可直接熔炼、精炼产高铅锑，一、二次锑渣熔化、吹炼所产含铅62～70％的粗铅，返回二步熔析回收铅。
本发明所达到的技术效果是：
1、减少了设备投资。由于采用本发明，只需2台一步熔析炉及1台二步熔析炉即可取代原6台吹炼反射炉，节省投资70％。
2、提高了炉床能力。熔析炉床能力达6.5T/m2.d，比原吹炼床能力0.9吨T/m2.d提高7倍。
3、降低成本。处理每吨粗合金的熔析成本仅为40元，较原吹炼成本120元/吨合金降低200％以上。
4、提高了粗铅质量。所产粗铅大部分含Pb达81～84％，较原吹炼粗铅含Pb78％提高3～6个百分点，粗铅含铜由原来的1～2％降至0.11～0.20％。
5、提高粗铅产率。一、二次熔析渣经熔化、吹炼，又产出含铅62～70％的粗铅，返回二步熔析，从而增加粗铅的产出率。
6、提高了铅的回收率。铅的回收率由原来的84％提高到90％。
7、简化了工艺流程。当铅锑粗合金含Pb62％时，只需一步熔析即可产出含Pb≥78％的粗铅。
8、由于采用熔析法，冶炼烟气极少，从而改善了劳动条件和工作环境。
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
(四)附图说明
图1是原脆硫铅锑精矿火法冶炼流程图。
图2是本发明所述从铅锑粗合金中熔析分离铅锑的方法工艺流程图。
图3是铅锑粗合金一、二步熔析炉剖视图。
图4是铅锑二元系合金相图。
对照图3，所述铅锑粗合金一、二步熔析炉是由火膛1、炉膛2、炉床3、投料口4、操作门5、6、7、8，粗铅排放口9、烟道10等结构单元构成。铅锑粗合金从投料口4投入，在炉床3中熔析，大部分锑渣从操作门6、7、8中扒出，二次粗铅从排放口9流入容器中。
对照图4，所述铅锑二元系合金相图，图中所示327.5℃是铅的熔点，630.7℃是锑的熔点，铅锑二元合金在含锑11.2％、含铅88.8％时，有一最低共晶点，该点温度是251.2℃。由此可见，含锑大于11.2％的任一铅锑合金，都有可能通过采用在大于或等于其熔点温度下熔化，再凝析到大于或等于251.2℃的方式，使锑从液相中限量析出，从而达到提高铅品位的目的。要将高锑粗铅中的锑降到11.2％，其难易程度视铅的含量而异。有的只要一次熔析即可达到最低共晶点成份，有的却需要两次甚至多次熔析才能达到共晶点成份。本发明所述从铅锑粗合金中熔析分离铅锑的方法所用的原料铅锑粗合金有两种，一种是含Pb≥62％，另一种是50≤Pb＜62％，经一步或两步熔析即可获得含铅78～84％的粗铅。
(五)具体实施方式
(一)铅锑粗合金经一步或两步熔析产出粗铅采用熔析炉将铅锑粗合金进行一步或两步熔析，产出适合于电解要求的含铅78～84％粗铅和可供脱杂产高铅锑锭的二次熔析渣以及能与二次熔析渣合并经吹炼、熔炼、精炼产2号锑锭的一次熔析渣。
具体实施步骤如下：
一步熔析是将熔析炉升温至高温熔析区温度750℃，接着把含pb≥62％铅锑粗合金从投料口4投入炉内，在高温熔析区600～750℃和低温熔析区350～440℃条件下熔析80～120分钟/炉，熔析速度15～23公斤/分钟，待炉内物料熔析完全后，把大部分熔析渣从投料口4吊出，少量熔析渣从操作门6、7、8中扒出。重新投入粗合金继续作业，周而复始。一步熔析所产的一次粗铅(含Pb78～84％)从粗铅排放口9流入容器中，作为电解铅原料，一步熔析所产的一次锑渣送提锑工序，生产高铅锑或二号锑锭。
两步熔析是将含50％≤Pb＜62％的铅锑粗合金，首先置于一步熔析炉中熔析，产出含铅62～70％的一次粗铅，然后将该粗铅置于二步熔析炉中熔析产出二次粗铅。二步熔析是在高温熔析区520～650℃和低温熔析区340～430℃条件下熔析50到70分钟，熔析速度26～36公斤/分钟。待炉内物料熔析完全后，把熔析渣吊出，重新投入一次粗铅，继续作业，周而复始。二步熔析所产的二次粗铅从排放口9流入容器中，作为铅电解原料。二步熔析所产含Pb8～12％的二次锑渣送提锑工序单独处理生产高铅锑锭，含Pb＞12％的二次锑渣与一次锑渣合并送提锑工序生产高铅锑或2号锑锭。
一、二步熔析所达到的技术指标如表1所示(见附表1)。
附表1 一、二步熔析所达到的技术指标表
| 序号 | 投入粗合金 | 产出一次粗铅 | |||||||||||
| 重量(T) | 成分(％) | 数量(T) | 产率(％) | 成份(％) | |||||||||
| Pb | Sb | Ag | Cu | Bi | Pb | Sb | Ag | Cu | Bi | ||||
| 1 | 3.64 | 59.56 | 37.42 | 0.31 | 1.03 | 0.17 | 2.919 | 80.19 | 63.75 | 45.18 | 0.37 | 1.12 | 0.18 |
| 2 | 10.00 | 62.07 | 34.55 | 0.36 | 1.00 | 0.45 | 7.062 | 70.62 | 78.63 | 20.33 | 0.35 | 0.39 | 0.51 |
| 3 | 10.70 | 58.35 | 37.84 | 0.31 | 0.93 | 0.67 | 6.840 | 63.93 | 73.37 | 23.46 | 0.36 | 0.67 | 0.91 |
| 4 | 11.20 | 50.26 | 45.95 | 0.33 | 1.16 | 0.36 | 7.147 | 63.81 | 66.18 | 30.29 | 0.37 | 1.42 | 0.47 |
| 平均 | / | 55.13 | 41.28 | 0.33 | 1.08 | 0.40 | / | 67.70 | 69.05 | 29.98 | 0.35 | 1.07 | 0.50 |
| 产出一次锑渣 | 产出二次粗铅 | ||||||||||||
| 重量(T) | 产率(％) | 成份(％) | 重量(T) | 产率(％) | 成份(％) | ||||||||
| Pb | Sb | Ag | Cu | Bi | Pb | Sb | Ag | Cu | Bi | ||||
| 0.721 | 19.81 | 42.58 | 45.29 | 0.05 | 0.67 | 0.14 | 2.435 | 66.89 | 84.80 | 14.12 | 0.45 | 0.16 | 0.15 |
| 2.938 | 29.38 | 22.22 | 67.69 | 0.067 | 2.87 | 0.15 | 5.740 | 57.40 | 83.01 | 15.66 | 0.37 | 0.18 | 0.54 |
| 3.86 | 36.10 | 47.52 | 38.10 | 0.120 | 2.12 | 0.19 | 5.427 | 50.72 | 81.45 | 16.60 | 0.39 | 0.20 | 0.89 |
| 4.053 | 36.19 | 22.20 | 73.65 | 0.030 | 0.69 | 0.09 | 5.616 | 50.14 | 78.18 | 17.71 | 0.20 | 0.24 | 0.37 |
| / | 32.31 | 29.81 | 62.11 | 0.109 | 1.29 | 0.13 | / | 54.24 | 80.64 | 16.59 | 0.30 | 0.21 | 0.45 |
| 产出二次锑渣 | 总粗铅率％ | 总渣率％ | 备注 | ||||||
| 重量(T) | 产率(％) | 成份(％) | |||||||
| Pb | Sb | Ag | Cu | Bi | |||||
| 0.484 | 13.30 | 8.56 | 84.50 | 0.027 | 2.78 | 0.14 | 66.89 | 33.10 | 原料品质稍优 |
| 1.322 | 13.22 | 17.17 | 74.49 | 0.057 | 2.83 | 0.12 | 57.40 | 42.50 | 原料品质较优 |
| 1.413 | 13.21 | 24.84 | 68.59 | 0.11 | 2.12 | 0.26 | 50.72 | 49.28 | 原料品质稍差 |
| 1.531 | 13.67 | 22.14 | 71.31 | 0.084 | 5.81 | 0.10 | 50.14 | 49.86 | 原料品质较差 |
| / | 16.76 | 19.50 | 73.59 | 0.054 | 4.20 | 0.12 | 54.24 | 45.75 | |
Claims (2)
1、一种从铅锑粗合金中分离铅锑的方法，其特征在于，铅锑粗合金采用熔析炉进行两步熔析产出粗铅，其中，
(1)两步熔析分离铅锑方法，其步骤是将含50％≤Pb＜60％、34.55％≤Sb＜45.95％的铅锑粗合金置于一步熔析炉中，按一步熔析条件进行熔析，产出含Pb62～70％的一次粗铅，然后将该粗铅置于二步熔析炉中进行二步熔析，产出含Pb78～84％的粗铅，
(2)两步熔析分离铅锑方法，其两步熔析条件为：一步熔析的高温熔析区温度为600～750℃，低温熔析区温度为350～440℃，熔析时间为80～120分钟/炉，熔析速度15～23公斤/分钟，二步熔析的条件是高温熔析区温度为520～650℃，低温熔析区温度为251.2～430℃，熔析时间为50～70分钟/炉，熔析速度26～36公斤/分钟。
2、根据权利要求1所述的从铅锑粗合金中分离铅锑的方法，其特征在于将两步熔析过程中所产的一次锑渣与含Pb＞12％的二次锑渣送提锑工序生产高铅锑或2号锑锭，对于含Pb8～12％的二次锑渣，可直接熔炼、精炼产高铅锑，一、二次锑渣熔化、吹炼所产生含铅62～70％的粗铅，返回二步熔析回收铅。
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